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最終更新日:2025年4月21日

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位置天文学・天体力学

天文学の基本である位置天文学と天体力学について、その基礎を理解することが本講義の目的である。さらに、どのように応用していくかについて理解することも目的とする。講義においては、最初に位置天文学や天体力学で扱う内容を紹介し、太陽系天体の力学的特徴を概観する。次に、時刻系や座標系など位置天文学の基本について説明する。そして、天体力学の基本である2体問題を説明し、さらに3体問題についても概説する。最後に、より現実に近い系や探査機・人工衛星などの応用例を紹介する。以上を通して、位置天文学と天体力学の基本を理解し、より専門的な課題に対応できる能力を獲得する。

The purpose of this lecture is to understand the basics of positional astronomy and celestial mechanics, which are the basis of astronomy. The goal is also to understand how they can be applied. In the lecture, at first we learn the contents dealt with in positional astronomy and celestial mechanics, and then the dynamical features of the solar system bodies. Next, we learn the basics of positional astronomy such as the time system and the coordinate system. Then, we learn the two-body problem, which is the basis of celestial mechanics, and the three-body problem. Finally, we study more realistic systems and application examples such as spacecraft and satellites. By this lecture, students will understand the basics of positional astronomy and celestial mechanics, and acquire the ability to deal with more specialized issues.
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0520042
FSC-AS3142L1
位置天文学・天体力学
吉川 真
S1 S2
月曜5限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
開講所属
理学部
授業計画
1.イントロダクション:位置天文学・天体力学とは何か、歴史的な流れ 2.太陽系天体の力学的特徴(1):軌道要素、惑星の力学的特徴 3.太陽系天体の力学的特徴(2):小天体の力学的特徴 4.位置天文学(1):天体位置の測定、時刻系 5.位置天文学(2):座標系、球面三角法 6.天体力学の基本的事項:力学、N体問題、運動の積分 7.円錐曲線:楕円、放物線、双曲線 8.二体問題(1):運動方程式、運動の積分 9.二体問題(2):軌道要素、楕円運動の展開・平均値 10.三体問題(1):運動方程式、特別解 11.三体問題(2):制限三体問題、三体問題の数値解 12.天体力学の応用(1):共鳴状態にある小惑星の運動 13.天体力学の応用(2):月惑星探査機 14.補遺:逆自乗法則
授業の方法
講義による。
成績評価方法
成績は、授業への取り組みとレポートで評価する。
教科書
特に指定しないが、「天体の位置と運動」(福島登志夫編 シリーズ現代の天文学13 日本評論社)の内容が参考になる。
参考書
「天体の位置と運動」 福島登志夫編 シリーズ現代の天文学13 日本評論社 「天体力学講義」   堀源一郎著  東京大学出版会 「天体の軌道の力学」 木下宙著   東京大学出版会 「天体力学入門」上下 長沢工著   地人書館 「天体の位置計算」  長沢工著   地人書館 「宇宙法則の謎」   堀源一郎著  丸善株式会社
履修上の注意
式の展開などは講義ですべてフォローできない可能性があるので、各自で確認をするようにしてください。 講義の内容は、天文学における天体力学の入門になりますが、理科系の大学生が常識的に知っておいてよい事項が主となります。
その他
質問があれば、講義中でも講義後でも受け付けますので、積極的に質問してください。